氧化锌脱硫剂标准

在反应器已经确定的情况下，影响氧化锌脱硫的主要因素有三个方面：2 R0 {9 _3 u# c3 u. ja) 脱硫剂自身的特性氧化锌脱硫剂本身的化学组成、物理结构对脱硫剂的活性有很大影响。

具体体现在ZnO的类型及含量、强度、磨耗、孔径、孔容、孔的分布及表面上。

b) 操作条件的影响温度：在200〜400C之间硫容增加比较明显且随温度升高而增加，因此，在单独使用氧化锌时，为了提高对有机硫化物的转化吸收能力，可以适当的提高使用温度。

在使用后期提高一点反应温度，对提高硫容量，延长更换周期都是有好处的，但不要超过420C，以防止烃类热裂解而造成结碳。

压力：提高压力可以降低线速度，有利于提高反应速度，一般在常压〜4MPa范围内使用。

空速：在保证有足够的线速度，不存在气膜效应的前提下，采用较低的空速对提高脱硫效率是有利的。

但是也要考虑到设备的体积和利用率。

一般空速范围为1000〜2000h-1，液空速为1〜6h-1。

8 NO G0z1T' U4 B( I" V3 C加氢量：当单独使用ZnO脱硫剂脱除有机硫化物时，会出现结碳和一些聚合物残存在表面上，从而降低了硫容。

如果加些氢氮气(氢通常是液态油体积的50%)。

会阻止结碳聚合物生成。

I* Y- d, C9 v%H;m2 x水汽比：在低温下与水汽比关系不大，在300C以上时，随着汽/气的增大，硫容量下降是明显的。

c) 硫化物的类型和浓度影响* w. g+ S" E) ~: y X) O& ]总的来说，硫化氢比有机硫化物反应速度快，简单的有机硫比复杂的反应速度快。

另外，原料中含硫化合物的浓度超过一定的范围对反应有明显的影响。

氧化锌能与H2S反应生成难于解离的ZnS, ZnO也能吸收一般的有机硫化物，反应方程式如下：%{' c/ t) H$ c) n/ Z/ t+ MZnO H2S= ZnS+ H2OZnO COS= ZnS+ CO2 11 x/ Z5 [' QZnO C2H5S申ZnS+ C2H知H2OZnO C2H5S+ H2= ZnS+ C2H+ H2O2ZnO^ CS2= 2ZnO^ CO2& N1 y- }8 x2 H7 |6 u v氧化锌吸收H2S后生成B—ZnS,气平衡常数为Kp二PH2O/PH2S—般认为ZnO脱除H2S时为一级反应。

TS—1型氧化锌脱硫剂使用说明4.1产品简介TS—1型氧化锌催化剂具有硫容高脱硫精度高强度好阻力小操作温域宽，在200～400°C范围内使用，是一咱高效新型脱硫剂。

最大特点是耐高水汽比。

可广泛用于制氢合成氨石油化工天然气化工煤气等原料中的硫化氢及一些简单的有机化和物。

特别适合于下边几种情况使用。

①天然气或轻油蒸汽转化制氢或合成氨时原料脱硫；②焦炉气制氢时置于转化催化剂之前保护甲烷化催化剂；③以重油或煤制氨时置于低变催化剂之前作为低变保护剂；④甲醇合成原料气精脱硫以保护联醇或甲醇用铜每催化剂。

4.2产品性质4.2.1化学组成氧化锌及其它化学助剂。

4.2.2物理性质4.2.3质量标准（1）质量指标机械强度：测压≥40N/cm；磨耗≤5%；饱和硫容：≥30%；穿透硫容：≥25%。

（2）检验条件原料气含硫量：2～3kg/m2原料气/蒸汽：1：1；空速：6000h1-反应温度：220℃；压力：常压；出口含硫量：<0.1ppm（2）化学性质TS—1型氧化锌脱硫剂是一种转化吸收型的固体脱硫剂，它除了脱除硫化氢化，还能吸收一些简单的有机硫化物（硫氧炭二硫化炭硫醇等），氧化锌和硫化氢的反应是一上化学吸收反应其反应式如下：Zn+H2S=ZnS+H2△H0298=－76.62KJ/mol这是一个可逆反应，但由于它的反应热力学平衡常数很大，220℃为1.1×106故可视为不可逆反应。

经TS-1型氧化锌脱硫剂处理的各种原料，其硫化氢含量可降低至0.1ppm以下。

耐水性：TS—1氧化锌脱硫剂放入凉水中浸泡10分钟基本不破碎，在水中煮沸30分钟仅有1%破碎，而用蒸汽加热6小时后破碎为0.9%。

正常工艺条件原料：天然气，油田气炼厂气焦炉气合成气轻油重油及各种煤气等，含硫化氯小于100ppm为宜。

压力：常压～4.0Mpa温度：200～400℃蒸汽/原料：1～1.5:1空速：1000～3000h1-(气)或1～6h1-（油）毒物：各各形态氯的存在都能影响脱硫剂的活性，如不含氯，含硫较高时硫容也会大幅度下降。

２０１５年３月第２３卷第３期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｍａｒ．２０１５Ｖｏｌ．２３　Ｎｏ．３催化剂制备与研究收稿日期：２０１５－０１－０５ 作者简介：安全建，１９７９年生，男，天津市人，工程师，从事催化和净化剂研发工作。

通讯联系人：安全建。

氧化锌脱硫剂的制备与性能评价安全建１，戴宏斌２，曹　敏１（１．昆山市精细化工研究所有限公司，江苏昆山２１５３３７；２．陕西兴化集团有限责任公司，陕西咸阳７１３１００）摘　要：以硫酸锌为原料与碳酸钠等碱性物质反应，制备氧化锌粉体，采用混碾和挤条成型工艺制备以氧化锌为活性组分的高温脱硫剂。

制备不同堆积密度的脱硫产品，并与对比剂进行性能比较，结果表明，在相同评价条件下，氧化锌制备工艺不同，脱硫剂样品硫容差异明显。

采用特殊工艺制备的氧化锌粉体与市售活性氧化锌按质量比１∶１混合制备的脱硫剂，堆积密度１．２ｋｇ·Ｌ－１，３５０℃硫容３２．８％，径向抗压碎力５２Ｎ·ｃｍ－１。

关键词：催化剂工程；氧化锌脱硫剂；堆积密度；硫容ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０３．００９中图分类号：ＴＱ４２６．６；Ｏ６４３．３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）０３ ０２１３ ０３ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｚｉｎｃｏｘｉｄｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅｒｓＡｎＱｕａｎｊｉａｎ１ ，ＤａｉＨｏｎｇｂｉｎ２，ＣａｏＭｉｎ１（１．ＫｕｎｓｈａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｓｈａｎ２１５３３７，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａａｎｘｉＸｉｎｇｈｕａＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉａｎｙａｎｇ７１３１００，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｚｉｎｃｏｘｉｄｅｐｏｗｄｅｒｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｖｉａｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｚｉｎｃｓｕｌｆａｔｅｗｉｔｈｓｏｄｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅａｎｄａｍｍｏｎｉｕｍｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅ．Ｕｓｉｎｇｚｉｎｃｏｘｉｄｅａｓｔｈｅａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎａｇｅｎｔｓｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｇｒｉｎｄｉｎｇａｎｄｅｘｔｒｕｄｉｎｇ－ｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅｒｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎａｇｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｅｖａｌｕａ ｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｚｉｎｃｏｘｉｄｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎａｇｅｎｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｘｈｉｂｉｔｅｄｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｓｕｌｆｕｒｃａｐａｃｉｔｙ．Ｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎａｇｅｎｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｖｉａｍｉｘｉｎｇｃｏｍｍｅｒｃｉａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｚｉｎｃｏｘｉｄｅａｎｄｚｉｎｃｏｘｉｄｅｐｏｗｄｅｒｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ１∶１，ａｎｄｉｔｓｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ，ｓｕｌｆｕｒｃａｐａｃｉｔｙ（３５０℃）ａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｗｅｒｅ１．２ｋｇ·Ｌ－１，３２．８％ａｎｄ５２Ｎ·ｃｍ－１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｓｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｚｉｎｃｏｘｉｄｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅｒ；ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ；ｓｕｌｆｕｒｃａｐａｃｉｔｙｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０３．００９ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．６；Ｏ６４３．３６ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）０３ ０２１３ ０３ 氧化锌脱硫剂作为天然气、炼厂气和合成气等工业气体中的硫化氢精脱除剂无法取代，硫化氢是危害性极强的毒性气体，无论从安全、设备、环境保护还是经济角度考虑，都必须脱除［１－４］。

[作者简介]黄苏河(1960-),女,安徽砀山人。

1997年毕业于北京化工大学管理工程专业,工程师。

现从事技术管理和新产品开发工作。

[收稿日期]2000-03-22工厂实践氧化锌脱硫剂(T 305)脱除半水煤气中H 2S 时析碳、超温原因分析黄苏河,王海清(山西焦化集团有限公司,山西　洪洞　041606) [摘要]　指出新T 305脱硫槽使用条件的主要缺陷:工序设置不当,入口温度控制偏高。

从脱硫反应、主要副反应(析碳、燃烧、甲烷化)机理等方面,分析了新T 305脱硫槽在生产过程中析碳、超温的原因。

并就工艺参数、工序设置等提出了一些设想与建议。

[关键词]　脱硫剂;析碳;超温;原因分析[中图分类号]TQ113.26+4.1　[文献标识码]B [文章编号]1006-7906(2000)04-0043-031　引　言某厂以焦炉气和半水煤气为原料生产合成氨。

1989年增设半水煤气湿法串氧化锌催化剂脱硫(下称新T 305脱硫)继中温变换(流程见图1),试车后停运。

1998年并入老系统,新T 305脱硫槽出现析碳、超温现象,危及安全生产。

经采取措施,基本得到控制。

图1　焦炉气、半水煤气净化流程1、9-湿法脱硫2、10-4M16压缩　3-分离器　4-第一换热器　5-新T 305脱硫槽　6-第二换热器　7-新中变炉　8-第三换热器11-初预热器　12-铁钼转化炉　13-锰矿脱硫　14-再预热器　15-预热炉　16-转化炉　17-转化锅炉　18-中变炉　19-中变换热器　20-中变锅炉　21-老T 305脱硫槽　22-低变炉　23-脱碳　24-甲烷化换热器　25-甲烷化炉　26-水冷器　27-3D22压缩2　新T 305脱硫槽主要使用条件缺陷2.1　新T 305脱硫槽在流程中的工序设置不当[1,2,3]首先,在以氧化锌为脱硫剂的经典流程中,脱硫槽通常用于CO <3%、水/气为(1～1.5)∶1、温度200～260℃并在低变催化剂之前,和用于合成气CO25%、H 264%,使用温度220～240℃并在甲醇合成催化剂之前。

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氧化锌脱硫剂总结氧化锌脱硫总结1、目前锌基脱硫剂研究现状经过研究与筛选，得出可作为高温脱硫使用的元素达十多种，能满足脱硫基本要求的主要有以下11种金属氧化物，它们分别是Zn、Fe、Cu、Ca、Co、Cd、Mo、Pb、W、V、Ba和Mn。

这些的金属氧化物可以在350~1200?条件下进行脱硫，它们都是很容易被氧气氧化再生的。

研究结果发现单一的金属氧化物脱硫剂各有优缺点，其中氧化铁的硫容最大，但是其脱硫精度低，容易粉化，再生过程中易于烧结;氧化锌脱硫剂脱硫精度高，最佳脱硫温度在500~750?，温度过高氧化锌易被还原成单质锌而挥发，导致单锌的损失。

温度过低脱硫剂与HS2反应时生成的ZnS覆盖在脱硫剂的表面，阻止了HS分子进一步向内部的扩散，2使得锌氧化物的硫容偏低，再生时温度过低易形成硫酸盐等。

充分利用了各种单一氧化物的优点，复合金属氧化物脱硫剂各方面的脱硫性能都有所得到改善，如Cu-Mn，Cu-Fe，Cu-Mo，Fe-Ca，Zn-V，Zn-Ti，Ce-Fe，Ce-Cu，Zn-Fe-Ti和Zn-Fe-V等等复合金属氧化物。

但它们在硫化再生过程中也不同程度存在着高温烧结、失活、粉化等问题，因此又引入各种成分对其性能进行了改进。

其中主要有锌、铁、锰、铜、钙、镍、锡以及其他的一些碱性稀土元素和碱金属的氧化物，利用各单一金属的特点，使脱硫剂的硫化和再生性能不断的提高。

2、氧化锌脱硫剂在单一金属氧化物当中，ZnO是目前国内外公认的脱硫精度最好的脱硫剂，-5与HS反应的平衡常数比较大，可以将出口处的HS摩尔分数降低到10以下，22当气体中有氢存在下，羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等等都会在反应温度下发生转化生成HS，生成的HS也可被氧化锌吸收。

ZnO脱硫剂硫容对温度很敏感，22当温度升高时，硫容会增大;一般使用的温度要求在200?以上，在600~700?范围内反应迅速而且很彻底;但在高温(约600?以上)时，ZnO易被还原成为单质Zn而挥发损失;在再生过程中，当操作温度低时，有可能生成硫酸盐而失去活性，温度过高了又会脱硫剂发生烧结。

氧化锌脱硫剂硫容的分析摘要：采用燃烧中和法测定氧化锌脱硫剂硫容。

通过实验确定了最佳的实验条件：在燃烧温度为1000℃，燃烧时间25min，并继续通氧气5min的实验条件下，测定不同脱硫剂硫容的结果与艾氏卡法的相对误差均小于0.4%。

并论证了该分析方法的准确性、科学性和实用性。

关键词：氧化锌脱硫剂；硫容；燃烧中和法；测定方法Sulfur content determination in zinc oxide desulfurizerAbstract：The sulfur content in zinc oxide desulfurizer was determined by burning nautralization method．In this paper, this best test method was described in detail：buring at 1000℃, buring time in 25 minutes, keeping oxygen in 5 minutes. The different sulfur contents measured by the best test method coincided with the results mesured by Escar method. Based on theexperimentation, the test method was proved exact, scientific and pragmatic. Key words：Zinc oxide desulfurlzer, sulfur content, burning nautralization method, test method氧化锌脱硫剂是以氧化锌为主要组分的一种转化吸收型固体脱硫催化剂[1]，以矾土、水泥或纤维素为粘结剂的精细脱硫作为促进剂，有时添加CaO、MnO2、MgO或Al2O3，有时还加入某种造孔剂以改变脱硫剂的孔结构，以改进脱硫活性和增强抗破碎强度。

中科院科技成果——纳米氧化锌脱硫剂项目简介
项目针对目前石油化工行业中（天然气、合成气、煤气及轻质原油等）的精脱硫（<0.1ppm）需求进行纳米氧化锌脱硫剂的开发，将陕西中科纳米公司生产的高分散纳米氧化锌研制成为工业所需脱硫剂，保持纳米氧化锌的高比表面积，使其在较低温度下实现高效精脱硫。

在纳米氧化锌生产工艺流程中调变合成条件和添加成型剂，使碱式碳酸锌直接成型后的纳米氧化锌脱硫剂满足工业需求的强度和粒度。

市场前景
该项目有很大的市场需求，化工行业各种原料气中脱硫需求量很大，且高精度脱硫目前最好的脱硫剂还是氧化锌，而纳米氧化锌相对来说具有更强的竞争力，成本低，效益高，风险低。

现阶段已经在实验室调试很多可用配方，正在实验室小试机械放大实验阶段，后期到合作方进行中试放大以及生产方面的实验。

纳米氧化锌基本性质:分子式：ZnO 分子量：81.39纳米氧化锌是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，又称为超微细氧化锌。

由于颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，使状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。

因而，纳米氧化锌在磁、光、电、化学、物理学、敏感性等方面的特殊性能和新用途。

物理性质：纳米氧化锌是由极细晶粒组成的白色超微细粉末，其粒径介于1~100纳米，具有无毒性、无味、无刺激性、非迁移性、非线性光蔽、屏蔽紫外线等特性。

化学性质：纳米氧化锌在化学性能方面具有抗菌防霉、特异催化和光催化等特性。

应用于橡胶制品，硫化速度快，反应温域宽，硫化锌转化10—30%。

应用于抗菌产品的开发，具有锌离子、原子氧和光催化三重抗菌功能，具有灭杀细菌、病毒的广谱性，并且由于其海绵性。

纳米氧化锌的应用1. 在橡胶轮胎领域的应用在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，纳米氧化锌是极好的硫化活性剂。

由于纳米氧化锌可与橡胶分子实现分子水平上的结善成品特性。

以子午线轮胎和其他橡胶制品为例，使用纳米氧化锌可显著提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度35-50%，大大降低了产品成本；在加工工艺上，能延长胶料焦烧时间，对加工工艺极为有利。

纳米氧化锌用于橡胶鞋、雨靴、橡胶延长制品的使用寿命，并可改善它们的外观及色泽，其用于透明或有色橡胶制品中，有着碳黑等传统活性剂不可替代的作用。

纳米等制品中，对于改善产品的耐磨性和密封效果也有着良好的作用。

2．在涂料领域的应用随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。

目前应用于二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用，因此它可广泛应用于建筑内外墙乳液涂稠作用还有助于提高颜料分散的稳定性。